黄曲霉毒素的危害及植物精油的抑制作用进展

吴佳遥 李磊 游海平 李留安 焦小丽

摘    要：黄曲霉毒素是一类化学结构类似的化合物，作为一种生物毒素严重危害人体和动物健康。笔者主要综述了黄曲霉毒素的来源、分类、危害、检测方法、脱毒技术，并根据植物精油的活性成分，总结了近年来有关植物精油对黄曲霉毒素抑制作用的研究，为其在生产中的合理应用提供参考。

关键词：黄曲霉毒素;危害;植物精油

中图分类号：S949.32         文献标识码：A            DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.013

Abstract： Aflatoxins were the compounds characterized by the similar chemical structure， which was harm to the health of human and animal. In this paper， the sources， classification， hazards， detection methods and detoxification techniques of aflatoxins were reviewed， the recent studies on the inhibitory effects of plant essential oils on aflatoxins were summarized based on their active ingredients， so as to provide the reference for their rational application in production.

Key words：aflatoxins;hazards;plant essential oil

黄曲霉毒素（Aflatoxins，AFT）是一类主要由黄曲霉和寄生曲霉产生的真菌次级代谢产物。目前已分离出20余种之多，根据其分子结构不同，AFT可分为B1、B2、G1、G2以及牛奶中的M1和M2，其中毒性和致癌性最强的是黄曲霉毒素B1（AFB1）[1]。采食被AFB1污染的饲料可导致动物中毒，降低生产性能和机体免疫力。AFB1可增加自由基的产生，加剧氧化损伤和脂质过氧化，导致细胞损伤和动物或人类死亡[2]。因此，前人在AFT的防控与脱毒技术方面开展了大量研究，其中生物脱毒技术具有广阔的应用前景。

1 黄曲霉毒素

1.1 黃曲霉毒素的发现

真菌毒素引起的疾病（真菌毒素病）在很早的时候就已被认识，历史上也有许多霉菌毒素中毒事件的相关报道。尽管真菌毒素中毒事件频频发生，但在生产中霉菌毒素仍然是被忽视的中毒因素。直到1960年英国爆发“火鸡X病”，超过10万只火鸡突然死亡事件，最终确认死于巴西进口饲料中一种真菌产生的毒素，它被命名为“Aflatoxins， AFT”。1993年，AFT被世界卫生组织划定为1类致癌物质。

1.2 黄曲霉毒素的理化性质

AFT是一类主要结构为氧杂萘邻酮和双呋喃环物的总称，其中氧杂萘邻酮使其致癌，而双呋喃环结构的存在决定其基本毒性[3]，几乎所有的黄曲霉都能产生B族和G族毒素，AFT在紫外灯照射下能产生蓝色荧光的为B族，发绿色荧光的为G族[4]。M族AFT存在于牛奶中，是由奶牛摄取的AFB1在体内羟化衍生而成[4]。AFT对高温有极强的耐受性，温度高达268 ℃时才可分解。

AFT是无色、无味、无臭的稳定性晶体物质，在水中溶解度较低，易溶于有机溶剂[5]。紫外灯光照射及强酸性溶液下可使AFT少量分解，碱性环境破坏AFT的内酯环，使其极易降解[3]。此外，部分氧化剂，如次氯酸钠、臭氧等，可以与AFT发生反应，消减或脱除毒性[5]。

1.3 黄曲霉毒素的危害及污染

1.3.1 黄曲霉毒素的危害 AFT几乎存在于各种农作物中，常见于霉变的玉米、花生、棉籽、大豆等，尤其在高温高湿条件下极易造成AFT污染，被污染的粮食和饲料营养性和适口性均降低，人和动物食用被AFT污染的食物后，毒素会沉积到肝脏，引起慢性或急性中毒症状，严重者甚至导致肝癌。动物因品种、生长阶段、性别和营养状况差异对AFT的耐受性不同，其中幼龄、营养不良的动物易发病[6]。AFT中毒可表现为生长缓慢、消化功能紊乱、生育能力降低，生产中发生奶牛产奶量，禽产蛋率下降等问题。

1.3.2 黄曲霉毒素在饲料中的限量标准及污染状况 农作物在收获、加工、储存和运输过程中，霉菌均可产生毒素，进而被霉菌毒素所污染。表1为部分国家和地区对AFT的限量情况。

吴芳等[7]调查了2016年中国17个省市自治区贮藏玉米中AFT的污染情况，其中吉林省、江苏省、陕西省的部分玉米中AFB1含量（>20 μg·kg-1）超出国家限量标准，河南省、黑龙江省、辽宁省、四川省和山东省的玉米虽未超过国家限量标准，但AFB1检出率也较高（>10 μg·kg-1）。龚阿琼等[8]调查了2017年中国市场上多种饲料及原料中AFB1的污染情况，其中2.8%的玉米AFB1超出国家限量标准（20 μg·kg-1），有34.8%的麦麸AFB1超标，有6.3%的玉米干酒糟（DDGS）AFB1超标，有3.8%的猪料AFB1超标。龚阿琼等[9]调查了2018年上半年中国市场上饲料原料及副产品中真菌毒素的污染情况，在调查的63份样品中AFB1超标呈下降趋势，但检出率依然很高，猪饲料中AFB1检出率为100%。

1.4 黄曲霉毒素的防控及脱毒研究进展

AFT的防控主要在作物贮存和运输环节，贮存时注意通风，降低作物水分，保持环境干燥，减少运输环节能有效预防AFT发生[6]。AFT的脱毒技术有大量研究，脱毒方法从简单的物理、化学脱毒发展到生物降解、基因编辑等技术。目前，国内外的脱毒方法主要分为物理法、化学法、生物法3大类，具体脱毒方法及其效果评价见表2。

1.5 黄曲霉毒素的检测方法

目前，AFT最普遍的检测方法包括薄层色谱法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）、微柱筛选法及快速法、近红外线分析仪测定法、酶联免疫法（ELISA）等[10]。其中薄层色谱法（TLC）既可定性测量也可定量测量，原理是将样品中AFT提取出来，经过浓缩、薄层析等操作后，将其放置在365 nm的紫外灯光下观察，根据发出的荧光来定性和定量，是测定AFB1的标准方法之一。高效液相色谱法（HPLC）是国际上普遍采用的定量测定方法，常与其他仪器连用，如液相色谱串联质谱法、有机溶剂萃取-高效液相色谱法等。酶联免疫法（ELISA）是快速测定AFB1的一种方法，其原理是基于竞争性酶联免疫反应原理，利用抗原和酶标抗体之间的特异性结合反应检测粮食、谷物、饲料等的方法，并且测定酶活力来增加反应的灵敏度[10]。

2 植物精油

2.1 植物精油的主要成分及应用

植物精油也称挥发油，是植物特有的一类次级代谢芳香物质，可通过蒸馏、压榨、浸渍等多种方式获取，应用范围广泛[11]。植物精油的成分高达数百至上千种，主要成分有醇类、醛类、酚类等。常见具有抑菌杀毒效果的植物精油有丁香精油、山苍子精油、肉桂精油、罗勒精油等，其活性成分包括丁香酚、柠檬醛、肉桂醛、1，8-桉叶素等。

植物精油易被机体吸收，广泛应用于美容、食品、农业、医疗等行业。近年来，植物精油的功效及应用被进一步开发研究，例如大蒜精油中的大蒜素被发现具有抗癌抑瘤作用，通过调节基因表达的方式抑制结肠癌细胞的增殖，诱导癌细胞和肿瘤细胞凋亡[12]。植物精油还具有日粮替抗功能，王兰等[13]研究表明，植物精油不仅能预防疾病、抗病毒细菌，还能提高肉鸡的生长性能和抗氧化能力，改善饲粮的转化效率。

2.2 植物精油对黄曲霉毒素的抑制及脱毒作用

近年来，大量研究表明植物精油能杀灭细菌真菌等微生物，多种精油对黄曲霉产毒有抑制和降解作用。王利敏[14]研究表明，复合植物精油（肉桂醛∶柠檬醛∶丁香酚∶薄荷醇，3∶3∶2∶2，V/V）对黄曲霉菌的生长有良好的抑制效果，同时也抑制AFB1的积累。李燕君[15]研究发现荜澄茄精油“体内”能够显著的抑制甘草中黄曲霉菌的生长及AFB1的积累。袁媛[16]研究发现肉桂精油和山苍子精油有降解AFB1的能力，且肉桂精油的降解效果好于山苍子精油，且通过正交设计得出影响AFB1降解率的因素依次为肉桂精油用量>熏蒸时间>熏蒸温度，当熏蒸时间为28 d，精油用量15 mg，熏蒸温度18 ℃，AFB1降解率为64.5%。

在作用机制方面，初步探讨了植物精油对黄曲霉、AFT和AFB1的影响。梁丹丹[3]研究发现高浓度肉桂精油、山苍子精油、丁香精油主要抑制黄曲霉的生长，低浓度主要抑制AFT的生物合成，肉桂醛、柠檬醛、丁香酚都能调控AFT生物合成的基因。孙琦[17]在肉桂醛对AFT产生机制的研究中发现，肉桂醛对黄曲霉菌及其产毒的抑制包括短时胁迫效应和长时胁迫效应，使菌体中总抗氧能力增加，代谢和转录相关基因表达受阻，进而抑制黄曲霉菌及AFB1产生。王一非等[18]的研究证实肉桂精油熏蒸气对黄曲霉生长及AFB1的合成均有显著的抑制效果。

3 结 论

全世界每年约有25%的食物受AFT的污染，范围广、危害大。传统的脱毒技术易破坏食物原有养分，且易造成二次污染。植物精油是一种绿色环保新型饲料添加剂[13]，具有抗生素的一些功效还能抑制细菌、真菌的生长，并且降解微生物代谢产生的有毒有害物质，对AFB1有一定的脱毒效果。因此，植物精油作为AFB1脱毒剂具有良好的应用前景，但其作用机理有待进一步探讨。

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